ScaleMPA: 그리드 기반 표현을 통한 확장 가능한 RRT* 가속화 재고찰

실시간 모션 플래닝은 크고 고차원적인 환경에서 여전히 어려운 과제입니다. 기존의 RRT* 가속기는 트리 중심의 상태 조직 방식을 따르며, 이는 쿼리당 비용을 줄이지만 초선형(superlinear) 종단 간 복잡도를 유지하고 구조적 의존성을 통해 병렬 처리를 제한합니다. 본 논문은 그리드 기반 표현으로 RRT*를 재고찰하는 모션 플래닝 가속기인 ScaleMPA를 제시합니다. 계층적 탐색을 직접적인 그리드 기반 접근 방식으로 대체함으로써, ScaleMPA는 플래너의 임계 경로(critical path)를 줄이고 세밀한 수준의 병렬성을 노출합니다. 희소하고 고차원적인 플래닝 환경에서 이 재정립을 실용적으로 만들기 위해, ScaleMPA는 다중 해상도 그리드 검색 엔진과 해시-그리드 메모리 시스템을 추가로 제안합니다. 28 nm CMOS에 구현된 ScaleMPA는 밀리초(millisecond) 수준의 플래닝 지연 시간(latency)을 달성하며, 최첨단 모션 플래닝 가속기 대비 4.7$ imes$에서 44.4$ imes$의 속도 향상을 제공합니다.